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Biosaia (revista de los másteres de Biotecnología Sanitaria y Biotecnología Ambiental, Industrial y Alimentaria de la UPO)
nº4 (marzo de 2015)
Charla
El papel de emerina, proteína que forma parte de
la arquitectura nuclear, en la Distrofia Muscular
de Emery Dreifuss en el modelo animal Caenorhabditis elegans.
Mª Manuela Valverde García y Peter Askjaer
Centro Andaluz de Biología del desarrollo (CABD), CSIC/JA/Universidad
Pablo de Olavide, 41013 Seville, Spain
Palabras clave: Emerina, envoltura nuclear, laminopatía, Emery-Dreifuss, transgénesis.
RESUMEN:
Antecedentes
El proyecto parte del hecho de que mutaciones en emerina, una proteína de la envoltura nuclear, son causantes de la distrofia
muscular de Emery-Dreifuss [1,2]. Usando el modelo Caenorhabditis elegans, nuestro grupo ha demostrado que animales
que no expresan emerina son hipersensibles a l herbicida Aldicarb [3]. Este fenotipo sugiere que emerina tiene un papel
importante en la señalización entre las neuronas y los músculos. Además, hemos observado que emerina es importante para
el anclaje de cromatina en la envoltura nuclear y la regulación de expresión génica. El objetivo principal de este proyecto es
verificar si la hipersensibilidad a Aldicarb está causado por la deleción de emerina y no por otras mutaciones en el fondo
genético. El segundo objetivo es determinar si el efecto de Aldicarb sobre emerina tiene lugar en las neuronas y/o en los
músculos. Esta información nos permitiría realizar, en el futuro numerosos estudios acerca de la enfermedad.
Métodos
- Generación de nuevas estirpes mediante cruces entre el mutante de emerina y estirpes que expresan proteínas
fluorescentes fusionadas a emerina. Selección positiva de los genotipos mediante PCR y microscopía de fluorescencia de alta
resolución.
- Generación de plásmidos por clonación para transgénesis por microinyección en las gónadas de C. elegans.
- Ensayos de funcionalidad de las proteínas fluorescentes fusionadas a emerina mediante rescate de letalidad embrionaria y
rescate de hipersensibilidad a Aldicarb. Silenciamiento del gen lem-2 causa letalidad en ausencia de emerina, y
comprobamos si las proteínas fusionadas pueden sustituir a la emerina endógeno. En los ensayos con Aldicarb analizamos la
resistencia al parálisis provocado por la droga.
Resultados
Hoy día como resultados tenemos las estirpes, planteadas al comienzo del mismo. Con ellas hemos realizado los ensayos de
hipersensibilidad a Aldicarb, de donde podemos determinar que las estirpes con el alelo de emerina fusionado a GFP y
mCherry son capaces de rescatar el fenotipo del mutante de emerina.
Hemos realizado además, algunos ensayos de rescate de letalidad embrionaria cuyos resultados de rescate del fenotipo son
similares. Además como verificación tenemos en curso la realización de los ensayos con la droga Levamisole, que nos
permite distinguir entre efectos en las neuronas y los músculos.
En cuanto a la generación de nuevos plásmidos por clonación para la realización de transgénesis, se consigió uno de los
planteados, de modo que esperamos conseguir transgénicos en los próximos meses.
Conclusiones
Concluimos que el defecto en la señalización entre las neuronas y los músculos con alta probabilidad está causado por la
mutación en emerina.
Bibliografia
[1] Katherine H. Schreiber and Brian K. Kennedy “When Lamins Go Bad: Nuclear Structure and Disease” Cell . 2013 March 14; 152(6): 1365–1375.
doi:10.1016/j.cell.2013.02.015.
[2] Silvia Bione, Elena Maestrini, Stefano Rivella, Mita Mancini, Stefano Regis, Giovanni Romeo and Daniela Toniolo. “Identification of a novel X-linked gene responsible for
Emery-Dreifuss muscular dystrophy” Nature 1994.
[3] Cristina González-Aguilera, Kohta Ikegami, Cristina Ayuso, Alberto de Luis, María Ïñiguez, Juan Cabello, Jason D Lieb and Peter Askjaer “Genome-wide analysis links
emerin to neuromuscular junction activity in Caenorhabditis elegans” Genome Biology 2014,15:R2.
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